Тренажер для подготовки боевых расчетов батарейных и полковых пунктов управления зенитных ракетно-пушечных комплексов Российский патент 2018 года по МПК G09B9/08 

Предлагаемое изобретение относится к средствам подготовки расчетов пунктов управления (ПУ) зенитных ракетно-пушечных комплексов (ЗРПК), может быть применено в составе учебно-тренировочных средств для одновременного обучения боевых расчетов одного полкового ПУ и трех батарейных ПУ ЗРПК в условиях, имитирующих массированные ракетно-авиационные удары и сложную помеховую обстановку, а также может быть использовано для отработки и испытаний математического и программного обеспечения вычислительных средств (ВС), входящих в состав ПУ, на этапах опытно-конструкторских работ и при сопровождении программных изделий ВС ПУ на этапах серийного производства и эксплуатации ПУ.

Известен тренажер для подготовки расчетов пунктов управления зенитных ракетно-пушечных комплексов, содержащий до шести устройств моделирования работы боевых машин (БМ), один ПУ, устройство моделирования внутрикомплексной связи БМ и ПУ, средства управления процессом обучения (патент РФ №2544861). В качестве ПУ может использоваться стенд ПУ, содержащий автоматизированные рабочие места командира, оператора боевых действий и оператора разведки, либо реальный образец ПУ.

Указанный тренажер обладает узкими функциональными возможностями, так как позволяет отрабатывать боевые действия на уровне только одной батареи. Возможностями обучения экипажей полкового ПУ и экипажей всех входящих в состав полка батарейных ПУ (до трех ПУ) данный тренажер не обладает.

Перед авторами стояла задача расширения функциональных возможностей тренажера для обеспечения совместной тренировки всех экипажей батарейных и полкового ПУ группировки средств ПВО на уровне полкового звена.

Поставленная задача решается за счет того, что в заявленном тренажере для подготовки боевых расчетов батарейных и полковых пунктов управления зенитных ракетно-пушечных комплексов, содержащем устройства моделирования работы БМ, пункт управления, содержащий автоматизированные рабочие места командира ПУ, оператора боевых действий и оператора разведки, центральную вычислительную систему (ЦВС), новым является то, что он дополнительно снабжен тремя ПУ, устройством моделирования автоматизированных комплексов средств связи (АКСС), устройством моделирования работы навигационной системы полкового и батарейных ПУ (НС ППУ и БПУ), устройством моделирования автономной радиолокационной станции (РЛС), устройством моделирования вышестоящего командного пункта (ВКП), устройством воспроизведения реальных облетов, при этом ПУ соединены с устройствами моделирования БМ, устройством моделирования РЛС, устройством моделирования ВКП через устройство моделирования АКСС и с устройством моделирования НС ППУ и БПУ, соединенным с устройствами моделирования БМ, устройством моделирования РЛС, устройством моделирования ВКП, соединенными с устройством воспроизведения реальных облетов.

Один ПУ используется в качестве полкового ПУ и три ПУ - в качестве подчиненных батарейных ПУ, при этом батарейные ПУ соединены с полковым ПУ через устройство моделирования АКСС посредством мультиплексного канала информационного обмена (МКИО).

Устройства моделирования БМ структурно разделены на три батареи до шести БМ каждая, управляемые батарейными ПУ через устройство моделирования АКСС посредством МКИО.

В качестве БПУ и ППУ используются реальные образцы ПУ, содержащие штатные изделия ЦВС ПУ и обеспечивающие одновременное проведение процесса обучения на штатных рабочих местах нескольких боевых расчетов одного ППУ и трех БПУ с включением и эксплуатацией всех систем ПУ.

Устройство моделирования автоматизированных комплексов средств связи выполнено в виде аппаратно-программного комплекса (АПК), обеспечивающего обмен информацией между устройствами тренажера по МКИО в соответствии со штатными протоколами и циклограммой обмена в сетях внутрикомплексной связи (ВКС1, ВКС2) и аппаратуры передачи данных (АПД), синхронизированных по времени, и включающего три устройства моделирования внутрикомплексной связи БМ и ПУ на уровне батареи (АКСС БПУ), устройство моделирования внутрикомплексной связи на уровне полка (АКСС ППУ), выполненных, как в патенте №2544861, и объединенных между собой по МКИО соединением типа «точка-точка», с возможностью совместного функционирования со специально разработанным программным обеспечением.

Устройство моделирования ВКП выполнено в виде АПК на базе промышленного компьютера, соединенного с полковым ПУ по МКИО через устройство моделирования АКСС в рамках сети АПД и с устройством воспроизведения реальных облетов через канал Ethernet, с возможностью совместного функционирования со специально разработанным программным обеспечением.

Устройство моделирования РЛС выполнено в виде АПК на базе промышленного компьютера, соединенного с полковым ПУ по МКИО через устройство моделирования АКСС в рамках сети АПД и с устройством воспроизведения реальных облетов через канал Ethernet, с возможностью совместного функционирования со специально разработанным программным обеспечением.

Устройство моделирования НС ППУ и БПУ выполнено в виде АПК на базе промышленного компьютера, имеющего 8 плат связи по МКИО для эмуляции работы трех навигационных систем подчиненных БПУ и навигационной системы ППУ, соединенных по МКИО с ЦВС и автоматизированными рабочими местами командиров, с возможностью совместного функционирования со специально разработанным программным обеспечением.

Устройство воспроизведения реальных облетов выполнено в виде АПК на базе персональной ЭВМ с возможностью передачи фоно-целевой информации по каналу Ethernet через сетевой коммутатор на устройства моделирования БМ из состава трех батарей, устройство моделирования НС ППУ и БПУ, устройство моделирования РЛС и на устройство моделирования ВКП с возможностью совместного функционирования со специально разработанным программным обеспечением.

Устройство воспроизведения реальных облетов выполнено с возможностью подключения съемного flash-накопителя.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где:

на фиг. 1 представлена структурная схема тренажера;

на фиг. 2 - схема подключения реальных пунктов управления в состав тренажера;

на фиг. 3 - схема взаимодействия рабочих сетей тренажера.

В состав предлагаемого тренажера входят устройства 29-46 моделирования работы БМ (три группировки до шести БМ каждая), стенды 1, 2, 3 БПУ, стенд 4 ППУ с изделиями 5-8 ЦВС ПУ и штатными рабочими местами 9-20 или реальные образцы 50, 52, 54 БПУ и 56 ППУ со штатными изделиями 51, 53, 55, 57 ЦВС ПУ, устройство 26 моделирования НС ППУ и БПУ, устройство 21 моделирования автоматизированных комплексов средств связи, включающее устройства 23-25 моделирования внутрикомплексной связи БМ и ПУ на уровне батареи (АКСС БПУ), устройство 22 моделирования внутрикомплексной связи на уровне полка (АКСС ППУ), устройство 27 воспроизведения реальных облетов, съемный flash-накопитель 28, устройство 47 моделирования РЛС, устройство 48 моделирования ВКП.

Стенды 1, 2, 3 БПУ и стенд 4 ППУ включают в себя автоматизированные рабочие места 13-16 командира (АРМ К), автоматизированные рабочие места 9-12 оператора разведки (АРМ Р), автоматизированные рабочие места 17-20 оператора боевых действий (АРМ О) и 5-8 ЦВС ПУ. В составе каждого стенда АРМ объединены в единую сеть через МКИО и функционируют с установленными в них штатными программными изделиями.

Устройства 29-46 моделирования работы БМ структурно разделены на три батареи (до шести БМ в каждой).

Устройство 26 моделирования НС ППУ и БПУ обеспечивает моделирование работы трех НС БПУ, одной НС ППУ с передачей данных согласно протоколам информационного обмена в ЦВС и АРМ БПУ (ППУ) через платы цифровых каналов связи.

Устройство 47 моделирования РЛС обеспечивает определение и выдачу информации о госпринадлежности, координатах целей на стенд 4 ППУ (реальный образец 56 ПУ) на основе специально разработанных протоколов информационного обмена.

Устройство 48 моделирования ВКП обеспечивает выдачу радиолокационной информации, команд общего типа и команд по целям на стенд 4 ППУ (реальный образец 56 ПУ) в соответствии с протоколом информационного обмена.

Устройство 21 моделирования автоматизированных комплексов средств связи предназначено для имитации работы автоматизированного комплекса средств связи реального комплекса и обеспечивает обмен информацией и синхронизацию работы устройств тренажера, принадлежащих разным сетям. Устройство 22 АКСС ППУ обеспечивает обмен с устройствами 23-25 АКСС БПУ в рамках сети ВКС2, с устройством 47 моделирования РЛС и устройством 48 моделирования ВКП в рамках сети АПД, а также исполняет роль контроллера подчиненных сетей. Устройства 23-25 АКСС БПУ обеспечивают обмен в сети ВКС1 с устройствами 29-34, 35-40, 41-46 моделирования работы БМ и в сети ВКС2 с устройством 22 АКСС ППУ, синхронизируя его по времени.

Устройство 27 воспроизведения реальных облетов обеспечивает загрузку информации по налетам со съемного flash-накопителя 28, осуществляет планирование состава и дислокации группировки на фоне цифровой карты местности, задание сценария налета, отражаемого группировками БМ, БПУ, передает фоно-целевую обстановку через сетевой коммутатор широковещательными пакетами всем узлам тренажера, подключенным к каналу Ethernet, а также позволяет диагностировать ошибки работы штатного программного обеспечения вычислительных систем ПУ. Передача данных от устройств 26 моделирования НС ППУ и БПУ, 29-46 моделирования работы БМ, 47 моделирования РЛС, 48 моделирования ВКП к устройству 27 воспроизведения реальных облетов осуществляется через канал Ethernet на основе технологии МАС-адресов, таким образом, обеспечивая независимую и выборочную передачу данных.

Устройство 27 воспроизведения реальных облетов, устройства 29-46 моделирования БМ, устройство 26 моделирования НС ППУ и БПУ, устройство 21 моделирования автоматизированных комплексов средств связи, устройство 47 моделирования РЛС, устройство 48 моделирования ВКП образуют средства 49 моделирования БМ, АКСС, НС, РЛС и ВКП.

Обмен данными между стендом 1 БПУ (или реальным образцом 50 БПУ) и устройствами 41-46 моделирования БМ осуществляется в рамках сети ВКС1 по МКИО через устройство 23 моделирования внутрикомплексной связи БМ и ПУ, входящей в состав устройства 21 моделирования автоматизированных комплексов средств связи.

Обмен данными между стендом 2 БПУ (или реальным образцом 52 БПУ) и устройствами 35-40 моделирования БМ осуществляется в рамках сети ВКС1 по МКИО через устройство 24 моделирования внутрикомплексной связи БМ и ПУ, входящей в состав устройства 21 моделирования автоматизированных комплексов средств связи.

Обмен данными между стендом 3 БПУ (или реальным образцом 54 БПУ) и устройствами 29-34 моделирования БМ осуществляется в рамках сети ВКС1 по МКИО через устройство 25 моделирования внутрикомплексной связи БМ и ПУ, входящей в состав устройства 21 моделирования автоматизированных комплексов средств связи.

Обмен данными между стендом 4 ППУ (или реальным образцом 56 ППУ) и стендами 1, 2, 3 БПУ (или реальными образцами 50, 52, 54 БПУ) осуществляется в рамках сети ВКС2 по МКИО через устройство 21 моделирования автоматизированных комплексов средств связи.

Обмен данными между устройством 27 воспроизведения реальных облетов и съемным flash-накопителем 28 осуществляется по USB.

Передача данных между устройством 26 моделирования НС ППУ и БПУ и стендами 1, 2, 3, 4 БПУ и ППУ или реальными образцами 50, 52, 54, 56 ПУ осуществляется по МКИО.

Тренажер работает следующим образом.

После включения всех систем тренажера на автоматизированных рабочих местах 13-16 командиров БПУ и ППУ задается состав группировки, устанавливаются функциональные состояния, режимы управления и работы ПУ, участникам группировки назначаются сектора ответственности.

На устройстве 27 воспроизведения реальных облетов инструктор выбирает вариант применения комплекса программ воспроизведения (запуск файла документирования/создание сценария облета), создает тренировочный налет путем ввода количества, госпринадлежности и типа целей, а также траектории их движения.

После запуска процесса моделирования фоно-целевой обстановки (ФЦО) на устройстве 27 воспроизведения реальных облетов имитируемая ФЦО по каналу Ethernet передается на устройства моделирования 29-46 БМ, 47 РЛС, 48 ВКП, откуда обработанная радиолокационная информация поступает в 5, 6, 7 ЦВС БПУ, а затем после обработки и отождествления в 8 ЦВС ППУ в соответствии с реальными протоколами информационно-технического взаимодействия. С блоков 5-8 ЦВС БПУ и ППУ радиолокационная информация передается на автоматизированные рабочие места 9-20 БПУ и ППУ для отображения и принятия решений командиром или операторами по ведению боевых действий.

Обучаемым расчетам ПУ предоставляются возможности:

- наблюдения за поступающей ФЦО;

- управления подчиненными средствами батареи в соответствии с заданными установками (состав группировки, режим управления, режим работы, сектора ответственности);

- отражения удара противника заданием секторов ответственности подчиненных ПУ и БМ, выдачей целеуказаний и запретов боевых действий (стрельбы ракетным или артиллерийским вооружением, выдачи целеуказания для конкретных целей, сопровождения целей) на подчиненные ПУ и БМ из группировки.

- проведения диагностики работы штатного программного обеспечения вычислительных блоков ПУ (выявление отказных ситуаций и т.д.).

В процессе тренировки с помощью средств автоматизированных рабочих мест 17-20 оператора боевых действий БПУ и ППУ и устройства 27 воспроизведения реальных облетов осуществляется документирование информации о процессах функционирования ПУ, БМ и действиях экипажей ПУ и БМ в условиях заданного сценария тренировки. По окончании проведения тренировки производится анализ информации документирования процессов боевой работы с целью ее воспроизведения, принятия решения о выполнении заданий на проведенную тренировку и формирования замечаний на действия экипажей.

Предлагаемое изобретение относится к средствам подготовки расчетов пунктов управления (ПУ) зенитных ракетно-пушечных комплексов (ЗРПК) и может быть применено в составе учебно-тренировочных средств для одновременного обучения боевых расчетов одного полкового ПУ и трех батарейных ПУ ЗРПК в условиях, имитирующих массированные ракетно-авиационные удары и сложную помеховую обстановку. Тренажер для подготовки боевых расчетов батарейных и полковых пунктов управления зенитных ракетно-пушечных комплексов содержит средства моделирования работы боевых машин (БМ), моделирования автоматизированных комплексов средств связи (АКСС), навигационной системы (НС), радиолокационной станции (РЛС) и вышестоящего командного пункта (ВКП), а также четыре пункта управления (ПУ). Один ПУ используется в качестве полкового ПУ и три ПУ – в качестве подчиненных батарейных ПУ. Каждый ПУ содержит автоматизированные рабочие места командира ПУ, оператора боевых действий и оператора разведки и центральную вычислительную систему (ЦВС). Техническим результатом является расширение функциональных возможностей тренажера для обеспечения совместной тренировки всех экипажей батарейных и полкового ПУ группировки средств ПВО на уровне полкового звена. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Тренажер для подготовки боевых расчетов батарейных и полковых пунктов управления зенитных ракетно-пушечных комплексов, содержащий устройства моделирования работы боевых машин (БМ), пункт управления (ПУ), содержащий автоматизированные рабочие места командира ПУ, оператора боевых действий и оператора разведки, центральную вычислительную систему (ЦВС), отличающийся тем, что он дополнительно снабжен тремя ПУ, устройством моделирования автоматизированных комплексов средств связи (АКСС), устройством моделирования работы навигационной системы полкового и батарейных ПУ (НС ППУ и БПУ), устройством моделирования автономной радиолокационной станции (РЛС), устройством моделирования вышестоящего командного пункта (ВКП), устройством воспроизведения реальных облетов, при этом ПУ соединены с устройствами моделирования БМ, устройством моделирования РЛС, устройством моделирования ВКП через устройство моделирования АКСС и с устройством моделирования НС ППУ и БПУ, соединенным с устройствами моделирования БМ, устройством моделирования РЛС, устройством моделирования ВКП, соединенными с устройством воспроизведения реальных облетов.

2. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что один ПУ используется в качестве полкового ПУ и три ПУ - в качестве подчиненных батарейных ПУ, при этом батарейные ПУ соединены с полковым ПУ через устройство моделирования АКСС посредством мультиплексного канала информационного обмена (МКИО).

3. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что устройства моделирования БМ структурно разделены на три батареи до шести БМ каждая, управляемые батарейными ПУ через устройство моделирования АКСС посредством МКИО.

4. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что в качестве батарейных ПУ и полкового ПУ используются реальные образцы ПУ, содержащие штатные изделия ЦВС ПУ и обеспечивающие одновременное проведение процесса обучения на штатных рабочих местах нескольких боевых расчетов одного полкового ПУ и трех подчиненных батарейных ПУ с включением и эксплуатацией всех систем ПУ.

5. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что устройство моделирования автоматизированных комплексов средств связи выполнено в виде аппаратно-программного комплекса (АПК), обеспечивающего обмен информацией между устройствами тренажера по МКИО в соответствии со штатными протоколами и циклограммой обмена в сетях внутрикомплексной связи (ВКС1, ВКС2) и аппаратуры передачи данных (АПД), синхронизированных по времени, и включающего три устройства моделирования внутрикомплексной связи БМ и ПУ на уровне батареи (АКСС БПУ), устройство моделирования внутрикомплексной связи на уровне полка (АКСС ППУ), объединенных между собой по мультиплексному каналу информационного обмена (МКИО) соединением типа «точка-точка», с возможностью совместного функционирования со специально разработанным программным обеспечением.

6. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что устройство моделирования ВКП выполнено в виде АПК на базе промышленного компьютера, соединенного с полковым ПУ по МКИО через устройство моделирования АКСС в рамках сети АПД и с устройством воспроизведения реальных облетов через канал Ethernet, с возможностью совместного функционирования со специально разработанным программным обеспечением.

7. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что устройство моделирования РЛС выполнено в виде АПК на базе промышленного компьютера, соединенного с полковым ПУ по МКИО через устройство моделирования АКСС в рамках сети АПД и с устройством воспроизведения реальных облетов через канал Ethernet, с возможностью совместного функционирования со специально разработанным программным обеспечением.

8. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что устройство моделирования НС ППУ и БПУ выполнено в виде АПК на базе промышленного компьютера, имеющего 8 плат связи по МКИО для эмуляции работы трех навигационных систем подчиненных БПУ и навигационной системы ППУ, соединенных по МКИО с ЦВС и автоматизированными рабочими местами командиров, с возможностью совместного функционирования со специально разработанным программным обеспечением.

9. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что устройство воспроизведения реальных облетов выполнено в виде АПК на базе персональной ЭВМ с возможностью передачи фоно-целевой информации по каналу Ethernet через сетевой коммутатор на устройства моделирования БМ из состава трех батарей, устройство моделирования НС ППУ и БПУ, устройство моделирования РЛС и на устройство моделирования ВКП с возможностью совместного функционирования со специально разработанным программным обеспечением.

10. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что устройство воспроизведения реальных облетов выполнено с возможностью подключения съемного flash-накопителя.